喷水推进技术发展综述

该文针对喷水推进系统的控制体、推力表征、喷水推进与相互影响等基础理论研究,喷水推进泵、进口流道、操舵倒航机构、低噪声推进器等喷水推进系统的核心设计方法、相关仿真评估与试验验证手段,以及喷水推进装置在高速军、民船舶与两栖车辆三大领域的典型应用现状,进行了系统性论述。根据喷水推进技术特点以及其与现代技术发展的融合,提出了喷水推进与船体一体化系统设计、水动力设计从宏观走向微观、喷水推进数字化与智能化技术、集成电力驱动的喷水推进系统、面向隐身需求的喷水推进协调设计等喷水推进技术发展趋势。     

基于人工神经网络和遗传算法的喷水推进泵叶轮和导叶匹配优化方法研究

为提升喷水推进泵的水力性能,对现有水力模型动叶轮和导叶体的叶片几何形状进行匹配优化设计。该文针对影响喷水推进泵性能的叶轮叶片载荷、导叶叶片载荷、积迭位置等参数,采用拉丁超立方抽样方法进行样本空间采样,应用RANS方程对各样本进行定常数值求解,得到泵的性能参数,基于人工神经网络,建立泵设计参数和性能参数之间的映射响应模型,并以效率最高为目标,采用遗传算法进行优化,获得性能优异的喷水推进泵水力模型。该过程迭代循环自动完成,可缩短水力模型的设计开发周期。结果表明：优化后,在保持泵扬程不变的情况下,内流场显著改善,计算设计点效率达到91.8%,经过试验验证后效率达到88.9%,高效区流量范围拓宽15%。     

南通富水砂性地层地铁深基坑墙体渗漏原因分析

富水砂性地层具有渗透系数大、无黏聚力、易液化、自稳能力差等特性,在这种地层条件下开挖基坑时,如果设计或者施工不当,就极易引发基坑事故。为积累该地层条件下的工程事故经验,针对南通某地铁深基坑渗漏事故实例,通过对基坑渗漏段监测数据、围护结构设计进行分析,从基坑所处地层条件、设计及施工3个方面总结了基坑渗漏发生的原因。1）基坑所处地层为深厚富水砂性地层,地下水位高,渗透性强; 2）地下连续墙钢筋加密段存在渗水通道,降低了该段地下连续墙的水密性; 3）监测数据的变化未引起施工人员足够的重视。     

大型绞吸船挖粉细砂短吹距单双泵施工效益分析

针对绞吸船短吹距施工效益问题,以江苏启东吕四港西港池疏浚工程为例,分别对绞吸船在短吹距情况下的单泵不加缩口以及双泵加缩口的施工工艺进行研究,通过理论计算使泥泵机提供的扬程与管线阻力相匹配,对比单泵与双泵施工的横移速度、流速、浓度等施工参数,比较单泵与双泵施工的生产率和生产效益。结果表明,"天吉"船双泵施工较单泵施工可提高利润约22.68万元/月,双泵施工的生产率较单泵施工提高约22%。     

模糊-PID控制在绞吸船水下泥泵自动调速中的应用

绞吸挖泥船装驳施工中,操作人员频繁调节水下泥泵电机转速以稳定管路内泥浆流速。针对这一问题,采用模糊-PID技术设计水下泥泵电机自动调速控制系统。该控制方法以流速作为自变量,以泥泵转速作为因变量,并将吸入真空、泥泵机功率及泥浆浓度作为安保条件,可以保证在装驳施工过程中泥浆流速持续维持在设定区间内。实际应用表明,模糊-PID控制在水下泥泵调速过程中具有反应快速、控制精准、鲁棒性好等特点,具有较好的推广价值。     

绞吸式挖泥船加装砂水混合装置改装与应用

针对香港国际机场第三跑道扩建工程吹填料受限、需要用机制砂进行环保施工的要求,对“海洋英豪”绞吸式挖泥船进行适应性改造,在桥架前端加装砂水混合装置,将机制砂与海水在装置内混合,再通过绞吸船的吸砂管输送到泥泵进行远距离吹填,实现环保疏浚。该砂水混合装置可以推广到对吹填转运有高环保要求的施工项目,同时对国内外的环保接力输送具有指导意义。     

泥泵驱动方式、齿轮箱配置及负荷控制对泥泵特性的影响

柴油机和变频电机工作特性不同,造成实际泥泵特性曲线存在差别。分析柴油机和变频电机的设备特性,并研究变频电机驱动、柴油机单速比齿轮箱及多速比齿轮箱驱动、柴油机功率受限驱动等对泥泵性能的影响,从传动效率、调速范围、经济性及对各输送工况的适应性方面进行对比分析。结果表明,柴油机驱动的传动效率比变频电机驱动更高,变频电机驱动的调速范围比柴油机驱动更宽,中等排距工况时柴油机能提供更大的功率,变频电机驱动系统的复杂程度、初始投资、能量利用率、安全性均较高。     

中国船舶与海洋工程设计研究院喷水推进工程研究中心

喷水推进工程研究中心是中国船舶工业集团公司下属单位——中国船舶及海洋工程设计研究院中从事船舶喷水推进技术的研究和开发的实体,是国内成立最早、规模最大的专门从事喷水推进技术的研究、设计和成套设备供应的单位。中心拥有强大齐全的技术队伍,有研究员3人、博士1人、硕士4人、高级工程师11人、工程师11人及高级技师2人;拥有先进的研究、设计和管理手段;拥有供工程设计应用的喷水推进泵水力模型库和完整的数据库;开发了一系列喷水推进专用软件,可供不同情况和不同阶段的设计之用;己建成中船集团公司泵技术检测中心和喷水推进综合性能试验台两个试验室,而后者具有400t循环水容量,总功率1250kW以及多种多回路分支流道,既可供喷水推进进流管道内流场、推进泵水力模型内外特性试验研究,也可承担大功率实泵的检测和校验工作。     

长江口航道疏浚与水域砂矿资源综合利用

长江口水域砂体发育且活动频繁,给航运安全带来严重隐患.分析阐述长江口航道疏浚及水域矿砂资源的综合利用.水下砂体是良好的砂矿资源,河道采砂既可实现资源利用,也能促进航道整治,综合效益显著.